DE19961624B4 - coupling arrangement - Google Patents

coupling arrangement

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Abstract

Kopplungsanordnung zum Anschluss eines Lichtleiters (7), der an seinem einen Ende (6) mit einer Kopplungsstirnfläche (9) versehen ist, an ein optoelektronisches Element (5) bei der in einem das Ende (6) des Lichtleiters (7) und das optoelektronische Element (5) aufnehmenden Kopplungsgehäuse (1) zwischen dem Ende des Lichtleiters und dem optoelektronischen Element ein aus einem optisch durchlässigen Material bestehendes Koppelelement (12) angeordnet ist, das in physikalischem Kontakt mit der Kopplungsstirnfläche (9) des Lichtleiters (7) steht und das an seiner dem optoelektronischen Element (5) zugewandten Seite einen Rückreflexionen mindernden Oberflächenbereich (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (12) linsenartig und als integraler Bestandteil des Koppelgehäuses (1) ausgebildet ist, und dass das Koppelelement (12) an seiner dem optoelektronischen Element (5) zugewandten Seite einen Schrägschliff aufweist. Coupling arrangement in which in a said end (6) of the light guide (7) and the optoelectronic for connecting a light guide (7) which is provided at its one end (6) with a coupling end face (9) to an optoelectronic element (5) element (5) receiving the coupling housing (1) consisting of an optically transmissive material coupling element (12) is arranged between the end of the optical fiber and the optoelectronic element which is in physical contact with the coupling end face (9) of the light guide (7) and the on its side facing the optoelectronic element (5) side, a back reflection reducing surface area (16), characterized in that the coupling element (12) is lens-like and as an integral part of the coupling housing (1), and that the coupling element (12) on its the optoelectronic element (5) side facing a beveled tip has.

Description

  • Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Verbindens von Lichtleitern mit optoelektronischen Bauelementen und ist bei der konstruktiven Gestaltung einer Anordnung anzuwenden, bei der ein Kopplungsgehäuse ein mit einer Kopplungsstirnfläche versehenes Ende eines Lichtleiters und ein optoelektronisches Element aufnimmt, wobei zwischen dem Ende des Lichtleiters und dem optoelektronischen Element zur Minderung von Rückreflexionen ein Koppelelement aus einem optisch durchlässigen Material angeordnet ist. The present invention is in the field of connecting optical fibers with optoelectronic devices and is applicable to the structural design of an arrangement in which a coupling housing receives a provided with a coupling end face of the end of an optical fiber and an opto-electronic element, wherein between the end of the light conductor and the opto-electronic element to reduce back reflections, a coupling element is made of an optically transmissive material.
  • Im Sinne der Erfindung soll unter einem optoelektronischen Element ein Sender oder ein Empfänger verstanden werden. For the purposes of the invention, a transmitter or a receiver is understood to be an opto-electronic element. Ein als Sender ausgebildetes optoelektronisches Element wandelt bei elektrischer Ansteuerung die elektrischen Signale in optische Signale, die in Form von Lichtsignalen ausgesendet werden. Embodied as a transmitter optoelectronic element converts the electrical signals into optical signals, which are emitted in the form of light signals at electrical activation. Ein als Empfänger ausgebildetes optoelektronisches Element wandelt bei Beaufschlagung mit optischen Signalen diese in entsprechende elektrische ausgangsseitig abgreifbare Signale. Designed as a receiver optoelectronic element converts them into corresponding electrical signals which can be tapped on the output side when acted upon by optical signals. Weiterhin wird unter einem Lichtwellenleiter jede Vorrichtung zur räumlich begrenzt geführten Weiterleitung eines optischen Signals verstanden, insbesondere konfektionierte Lichtwellenleiter und sogenannte "Wafe guides". Furthermore, each device for the spatially limited guided forwarding an optical signal is understood to be an optical waveguide, in particular connectorized fibers and so-called "Wafe guides".
  • Für eine hochbitratige optische Datenübertragung zwischen einem optoelektronischen Sender und einem optoelektronischen Empfänger ist es notwendig, daß Rückreflexionen zum optoelektronischen Sender einen bestimmten, in Standards festgelegten Grenzwert nicht überschreiten, um einen störungsfreien Betrieb des optoelektronischen Senders sicherzustellen. For a high bit-rate optical data transmission between an opto-electronic transmitter and opto-electronic receiver, it is necessary that back-reflections for the optoelectronic transmitter does not exceed a certain predetermined limit value in standards to ensure a trouble-free operation of the optoelectronic transmitter.
  • Bei einer bekannten Kopplungsanordnung steht der endseitig in einem Stecker enthaltene Lichtleiter in physikalischem Kontakt mit dem Koppelelement. In a known coupling arrangement of the light guide end contained in a plug in physical contact with the coupling element stands. Das Koppelelement weist an seiner dem optoelektronischen Element zugewandten Seite einen Rückreflexionen mindernden Oberflächenbereich auf. The coupling element comprises a back reflection reducing surface area on its side facing the opto-electronic element side. Hierbei ist das Koppelelement in Form eines Lichtleiterabschnitts ausgebildet, dessen axiale Ausdehnung um ein Vielfaches größer als sein Durchmesser ist. Here, the coupling element is in the form of an optical fiber portion whose axial extent is many times greater than its diameter. Der Lichtleiterabschnitt ist in einem Steckverbinder enthalten. The light guide portion is contained in a connector. Das der Kopplungsstirnfläche zugewandte Ende des Lichtleiterabschnitts endet an einer ersten ballig ausgebildeten Stirnfläche des Steckverbinders, während das dem optoelektronischen Element zugewandte Ende des Lichtleiterabschnitts an einer zweiten mit einem Schrägschliff versehenen Stirnfläche des Steckverbinders endet. The faces of the coupling end face end of the light conductor portion terminates at a first spherically shaped end face of the connector, while the side facing the opto-electronic element the end of the light pipe section terminating at a second provided with a beveled tip end face of the connector. Das Kopplungsgehäuse weist einen das optoelektronische Element aufnehmenden Gehäuseblock auf, an dem eine Steckhülse zur Halterung des Steckers und des Steckverbinders befestigt ist. The coupling housing has a the optoelectronic element receiving housing block to which a socket is fixed to the bracket of the plug and the connector. Diese Steckhülse ist axial vergleichsweise lang ausgebildet, um einen sicheren Halt sowohl des Steckers als auch des Steckverbinders sicherzustellen ( This plug-in sleeve is formed axially relatively long to ensure a safe hold both the connector and the connector ( US 5,937,122 US 5,937,122 ). ).
  • Ausgehend von einer optischen Kopplungsanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ( Starting (of an optical coupling arrangement having the features of the preamble of claim 1 US 5,937,122 US 5,937,122 ) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Kopplungsgehäuse kürzer und einfacher zu gestalten. ) Underlying the invention, the task of designing the coupling housing shorter and simpler.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe in einer ersten Variante dadurch gelöst, dass das Koppelelement linsenartig und als integraler Bestandteil des Koppelgehäuses ausgebildet ist, und dass das Koppelelement an seiner dem optoelektronischen Element zugewandten Seite einen Schrägschliff aufweist. According to the invention this object is achieved in a first variant in that the coupling element is formed lens-like and as an integral part of the coupling housing, and that the coupling element has on its side facing the opto-electronic element side a ground bevel.
  • In einer zweiten Erfindungsvariante ist vorgesehen, dass das Kopplungselement als planparallele Platte ausgebildet ist, die an ihrer dem optoelektronischen Element zugewandten Seite eine reflexionsmindernde Beschichtung aufweist und unmittelbar in dem Kopplungsgehäuse gehaltert ist. In a second variant of the invention it is provided that the coupling element is designed as a plane-parallel plate having a reflection-reducing coating on its side facing the opto-electronic element side and is supported directly in the coupling housing.
  • Ein wesentlicher Vorteil der neuen Kopplungsanordnung besteht darin, dass die axiale Ausdehnung des linsenartig ausgebildeten Koppelelementes größenmäßig gleich oder sogar kleiner als sein zur optischen Kopplung notwendiger Durchmesser ist. A significant advantage of the new coupling arrangement is that the axial expansion of the lens-like coupling element is sized equal to or even smaller than its optical coupling necessary diameter. Hierdurch ist es möglich, die Kopplungsanordnung insgesamt axial kürzer zu gestalten. This makes it possible to design the coupling arrangement generally axially shorter.
  • Da das Koppelelement als integraler Bestandteil des Gehäuses ausgebildet ist, kann das Koppelelement beispielsweise einstückig mit dem Kopplungsgehäuse in einem gemeinsamen Spritzgußverfahren hergestellt werden. As the coupling element is formed as an integral component of the housing, the coupling element can be produced, for example, integrally with the coupling housing in a common injection molding process.
  • Die Ausbildung des Koppelelements als planparallele Platte erlaubt eine besonders kurze Bauform. The design of the coupling element as a plane-parallel plate allows a particularly compact design.
  • Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den The embodiments of the invention are shown in 1 1 und and 2 2 der Zeichnung dargestellt. shown the drawing.
  • Dabei zeigen show Here
  • 1 1 eine Schnittdarstellung einer Kopplungsanordnung, mit einem linsenartigen Koppelelement mit Schrägschliff an seiner dem optoelekronischen Element zugewandten Seite a sectional view of a coupling arrangement, with a lens-like coupling element facing with ground bevel on its side which optoelekronischen element
  • 2 2 eine Schnittdarstellung einer Kopplungsanordnung mit einer planparallelen Platte. a sectional view of a coupling assembly with a plane parallel plate.
  • Die Ausführungsformen der Kopplungsanordnung gemäß der The embodiments of the coupling arrangement according to the 1 1 und and 2 2 weisen ein einstückig ausgebildetes Kopplungsgehäuse have an integrally formed coupling housing 1 1 mit einem ersten zylindrischen Aufnahmebereich with a first cylindrical receiving region 2 2 , zur Aufnahme eines Lichtleitersteckers , For receiving a fiber optic connector 3 3 und einem zweiten zylindrischen Aufnahmebereich and a second cylindrical receiving region 4 4 zur Aufnahme eines optoelektronischen Elementes for receiving an optoelectronic element 5 5 auf. on. Der Lichtleiterstecker The light guide connector 3 3 enthält ein Ende contains one end 6 6 eines einmodigen Lichtleiters a single-mode optical fiber 7 7 , der einen Kerndurchmesser von etwa 5 bis 9 μm aufweist. Having a core diameter of about 5 to 9 microns.
  • Gemäß der According to the 1 1 ist das Koppelelement the coupling element 12 12 als Linse mit dem Kopplungsgehäuse a lens coupling with the housing 1 1 einstückig aus einem optisch durchlässigen Material ausgebildet. integrally formed of an optically transmissive material. Die Linse kann gemäß The lens may according 3 3 eine Bikonvexlinse oder gemäß a biconvex lens or according to 4 4 eine Plankon-vexlinse sein. be a PLANkon-vexlinse. Die Linse weist einen als Schrägschliff ausgebildeten Oberflächenbereich The lens has formed as an inclined cut surface area 16 16 auf, der dem optoelektronischen Element on which the optoelectronic element 5 5 zugewandt ist. faces.
  • Gemäß According to 2 2 ist als Koppelelement is as a coupling element 12 12 eine planparallele Platte vorgesehen, die auf der dem optoelektronischen Element a plane parallel plate provided on the optoelectronic element 5 5 zugewandten Seite eine reflexionsmindernde Beschichtung side facing a reflection-reducing coating 20 20 aufweist. having. Die reflexionsmindernde Beschichtung The anti-reflection coating 20 20 dämpft die Rückreflexion auftreffender Lichtstrahlen. dampens the back-reflection of incident light rays. Die planparallele Platte wird vom ersten Aufnahmebereich The plane-parallel plate is from the first receiving area 2 2 aus in die fensterartige Ausnehmung into the window-like recess 11 11 eingelegt, die als Anschlag für die planparallele Platte in Richtung des optoelektronischen Elementes inserted, as a stop for the plane-parallel plate in the direction of the optoelectronic element 5 5 eine stufenförmige Verengung a step-like constriction 14 14 aufweist. having.

Claims (2)

  1. Kopplungsanordnung zum Anschluss eines Lichtleiters ( Coupling assembly for connecting an optical fiber ( 7 7 ), der an seinem einen Ende ( ), The (at one end 6 6 ) mit einer Kopplungsstirnfläche ( ) (With a coupling end face 9 9 ) versehen ist, an ein optoelektronisches Element ( ) Is provided (to an optoelectronic element 5 5 ) bei der in einem das Ende ( ) (Wherein in one end 6 6 ) des Lichtleiters ( () Of the light guide 7 7 ) und das optoelektronische Element ( ) And the opto-electronic element ( 5 5 ) aufnehmenden Kopplungsgehäuse ( ) Receiving the coupling housing ( 1 1 ) zwischen dem Ende des Lichtleiters und dem optoelektronischen Element ein aus einem optisch durchlässigen Material bestehendes Koppelelement ( ) An existing from an optically transmissive material coupling element (between the end of the optical fiber and the optoelectronic element 12 12 ) angeordnet ist, das in physikalischem Kontakt mit der Kopplungsstirnfläche ( is arranged), which (in physical contact with the coupling end face 9 9 ) des Lichtleiters ( () Of the light guide 7 7 ) steht und das an seiner dem optoelektronischen Element ( ) And stands (corresponding to the optoelectronic element on its 5 5 ) zugewandten Seite einen Rückreflexionen mindernden Oberflächenbereich ( ) Side facing a back reflection reducing surface area ( 16 16 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement ( ), Characterized in that the coupling element ( 12 12 ) linsenartig und als integraler Bestandteil des Koppelgehäuses ( ) And lens-like (as an integral part of the coupling housing 1 1 ) ausgebildet ist, und dass das Koppelelement ( ) Is formed, and that the coupling element ( 12 12 ) an seiner dem optoelektronischen Element ( ) (At its the optoelectronic element 5 5 ) zugewandten Seite einen Schrägschliff aufweist. ) Facing side has an oblique edge.
  2. Koppelanordnung zum Anschluss eines Lichtleiters ( Coupling arrangement for connecting an optical fiber ( 7 7 ), der an seinem einen Ende ( ), The (at one end 6 6 ) mit einer Kopplungsstirnfläche ( ) (With a coupling end face 9 9 ) versehen ist, an ein optoelektronisches Element ( ) Is provided (to an optoelectronic element 5 5 ), bei der in einem das Ende ( ), In which in one (the end 6 6 ) des Lichtleiters ( () Of the light guide 7 7 ) und das optoelektronische Element ( ) And the opto-electronic element ( 5 5 ) aufnehmenden Kopplungsgehäuse ( ) Receiving the coupling housing ( 1 1 ) zwischen dem Ende des Lichtleiters und dem optoelektronischen Element ein aus einem optisch durchlässigen Material bestehendes Koppelelement ( ) An existing from an optically transmissive material coupling element (between the end of the optical fiber and the optoelectronic element 12 12 ) angeordnet ist, das in physikalischem Kontakt mit der Kopplungsstirnfläche ( is arranged), which (in physical contact with the coupling end face 9 9 ) des Lichtleiters ( () Of the light guide 7 7 ) steht und das an seiner dem optoelektronischen Element ( ) And stands (corresponding to the optoelectronic element on its 5 5 ) zugewandten Seite einen Rückreflexionen mindernden Oberflächenbereich ( ) Side facing a back reflection reducing surface area ( 16 16 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement ( ), Characterized in that the coupling element ( 12 12 ) als planparallele Platte ausgebildet ist, die an ihrer dem optoelektronischen Element ( ) Is formed as a plane-parallel plate (on its the optoelectronic element 5 5 ) zugewandten Seite eine reflexionsminderende Beschichtung ( ) Side facing a reflection-reducing coating ( 20 20 ) aufweist und unmittelbar in dem Kopplungsgehäuse ( ) And (directly in the coupling housing 1 1 ) gehaltert ist. ) Is supported.
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